Commun Biol：科学家深入揭示了糖尿病和阿尔兹海默病之间的神秘关联！

2021年9月30日 讯 /生物谷BIOON/ --糖尿病是一种代谢性疾病，与葡萄糖和胰岛素水平失调有关，同时其后期还会增加个体患阿尔兹海默病的风险；研究人员认为，慢性高血糖会导致神经炎症以及海马体中tau蛋白的过度磷酸化，从而导致大脑认知能力下降，但这对海马体区域网络活性的影响，目前研究人员并不清楚。近日，一篇发表在国际杂志Communications Biology上题为“Altered theta rhythm and hippocampal-cortical interactions underlie working memory deficits in a hyperglycemia risk factor model of Alzheimer’s disease”的研究报告中，来自内华达大学等机构的科学家们通过研究揭示了2型糖尿病和阿尔兹海默病之间的神秘关联。研究人员发现，慢性高血糖会损伤机体的工作记忆表现，并会改变工作记忆网络的基本机制。

代谢和行为数据。

图片来源：Wirt, R.A., et al. Commun Biol 4, 1036 (2021). doi：10.1038/s42003-021-02558-4

研究者James Hyman说道，糖尿病是引发阿尔兹海默病的主要风险因子，但目前研究人员并不清楚其关联背后的分子机制；我们发现，糖尿病的一个核心特征：高血糖会以一种类似于在临床前阿尔兹海默病模型中观察到的方式来损害大脑的神经活性；这或许就提供了首个证据表明，高血糖所导致的神经活动的改变与阿尔兹海默病系统中所观察到的情况相互重叠了。文章中，研究人员旨在更好地理解为何糖尿病会增加患者患阿尔兹海默病的风险，相关研究工作得到了美国国家老龄化研究所的资助。

随着阿尔兹海默病确诊患者数量的不断增加，糖尿病和前驱糖尿病患者的发病率也相应地加快了，因此研究人员就必须理解到底是什么样的机制将这两种疾病关联了起来。这篇研究报告中，研究人员发现，大脑中对形成和检索记忆至关重要的两个部分：海马体和前扣带皮层(anterior cingulate cortex)会发生过度连接或过度同步化；当机体需要记住正确的信息并完成一项任务时，这两个大脑结构（在阿尔兹海默病早期就会受到影响）就会彼此过度沟通交流，从而引发错误。

图片来源：https://www.nature.com/articles/s42003-021-02558-4

我们都知道，同步性对于大脑中不同部分一起协作发挥作用至关重要，但如今越来越多的研究证据表明，神经同步性时期必须在正确的时间发生，而且必须在受控状况下发生；有时候特定区域之间有太多的交流沟通往往会导致机体的记忆变得更加困难，同样还会衍生出其它一系列问题。研究者Hyman将这种情况比喻为一个CEO将公司的大部分业务的运营交给其儿子，然后其决定颠覆了公司此前的交流沟通结构，从而成为了信息交流的唯一把关人。CEO的唯一沟通者是一个人，而并不是与办公室里所有人进行沟通；因此，在阿尔兹海默病患者机体中，有可能在某些应该有灵活性的领域存在了过度的连接，而在研究人员所研究的模型中，他们观察到了在这些关键时刻存在实施完成任务的证据。

这一最新研究结果不仅提供了关于高血糖症模型大脑活动的最新信息，还提供了一项额外的措施便于后期研究人员继续深入研究；下一步研究人员将会结合生化标志物和电生理学数据来测试负责的具体机制和潜在的治疗性手段；综上，本文研究结果表明，与此前的研究结果一致，他们发现了动物机体中海马和大脑皮层中磷酸化tau蛋白水平的增加，这或许是观察到的振荡和大脑认知变化发生的原因。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Wirt, R.A., Crew, L.A., Ortiz, A.A. et al. Altered theta rhythm and hippocampal-cortical interactions underlie working memory deficits in a hyperglycemia risk factor model of Alzheimer’s disease. Commun Biol 4, 1036 (2021). doi：10.1038/s42003-021-02558-4